在現代工業中，材料保護和延長使用壽命是至關重要的問題，特別是在涉及復雜流體動力學環境和腐蝕性流體的應用中。在船舶、渦輪機、泵和管道等眾多機械裝置和結構中，氣蝕和腐蝕是普遍存在的。這不僅會導致設備性能下降，還會增加維護成本和停機時間。因此，開發具有優異抗氣蝕和防腐性能的涂層材料，已成為解決這一問題的關鍵途徑。

作為一種新型的防護材料，聚氨酯涂層因其優異的機械性能和良好的化學穩定性而受到廣泛關注。研究表明，聚氨酯涂層能有效抵抗氣蝕和腐蝕，顯著延長設備的使用壽命。然而，在實際應用中，聚氨酯涂層面臨環境應力和機械沖擊的挑戰，容易出現開裂、剝落等問題，影響其防護效果。傳統涂層在遭受外部沖擊后往往缺乏自修復能力，導致其在惡劣環境下使用的可靠性不足。因此，迫切需要尋找新的材料和方法來提高涂層的耐久性和功能性。

自修復材料的研究是應對這些挑戰的有效解決方案。自修復涂層在遭受損傷后自動恢復其性能，為工業應用提供了巨大的潛力。這一研究領域已經發展了幾十年，采用了多種策略來實現自修復功能，如通過微膠囊釋放修復劑來實現外部輔助的自修復，以及通過打破和重組動態鍵進行內在自修復。然而，對于外部輔助自修復涂層，攜帶修復劑的最大量存在一個固有的上限，導致其修復能力只能維持有限的次數，很難滿足對涂層的長期需求。另一方面，雖然內在自修復理論上可以實現無限制修復，但所需的修復時間從幾小時到幾天不等，這嚴重影響了其保護的時效性。

二維石墨烯納米片具有優異的光熱轉換性能。在外部光源的輔助下，將石墨烯引入內在自修復涂層中，可以有效地提高修復效率。然而，一個重要的問題是石墨烯在有機涂層中容易團聚，導致分散性不佳。石墨烯的均勻分散對復合材料的性能至關重要，不均勻的分散可能導致局部缺陷，影響材料的整體強度和耐久性。盡管已有許多研究將功能化石墨烯引入內在自修復涂層中以提高其自修復效率，但關于這類復合涂層在氣蝕和腐蝕環境中的應用研究卻相對較少。

近期，西南交通大學與吉林大學聯合開發了一種具有光熱自修復功能的新型抗氣蝕、防腐復合涂層。